(57)【要約】【課題】反射面を備える可動板の有効面積を確保しつつ、可動板の慣性モーメントを低減させた光偏向器及びその製造方法を提供する。【解決手段】反射面と側面を備える可動板と、所定の軸の周りに可動板を回動可能に支持する支持部とを有し、可動板の側面が軸に向かって窪んでいる。【選択図】図２
2010079243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面と側面を備える可動板と、
所定の軸の周りに前記可動板を回動可能に支持する支持部と、を有し、
前記可動板の前記側面が、前記軸に向かって窪んでいる、光偏向器。
【請求項２】
前記可動板の前記側面に、所定の結晶面が現われている、
請求項１記載の光偏向器。
【請求項３】
前記可動板の前記側面は、前記支持部との連結部を有しており、前記連結部付近の角部は、前記軸に向かって窪んでいる部分に形成された凸部を有する、請求項１記載の光偏向器。
【請求項４】
前記可動板の前記側面は、前記支持部との連結部を有しており、前記連結部付近の角部は、前記軸に垂直な方向に窪んでいる部分に形成された凸部を有する、請求項１記載の光偏向器。
【請求項５】
前記可動板の厚さをａとし、前記可動板の反射面の外形寸法をｂとした場合に、ａ／ｂが０．０１以上１．４以下である、請求項１記載の光偏向器。
【請求項６】
基板の両面に所定のパターンをもつマスクを形成する工程と、
前記マスクを用いて前記基板を両面からエッチングして、可動板、及び前記可動板を両側から支持する支持部を形成する工程と、を有し、
前記可動板及び前記支持部を形成する工程において、ウェットエッチングを用いて前記基板をオーバーエッチングすることにより、少なくとも前記可動板となる部位における前記基板の側面を窪ませる、光偏向器の製造方法。
【請求項７】
前記基板の両面に所定のパターンをもつマスクを形成する工程において、前記可動板に対応する第１マスクパターンと、前記支持部に対応する第２マスクパターンと、前記可動板と前記支持部との連結部の断面積が他の部位に比べて小さくなることを防止するための補正マスクパターンとを有するマスクを形成する、請求項６記載の光偏向器の製造方法。
【請求項８】
前記基板の両面に所定のパターンをもつマスクを形成する工程において、前記可動板に対応する第１マスクパターンと、前記支持部に対応する第２マスクパターンと、前記可動板と前記支持部との連結部に対応し、かつ前記第２マスクパターンより幅の広い補正マスクパターンとを有するマスクを形成する、請求項６記載の光偏向器の製造方法。
【請求項９】
前記可動板及び前記支持部を形成する工程の後に、前記基板に等方性エッチングを施すことにより、前記基板の所定の結晶面の稜線部に丸みをつける工程を有することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の光偏向器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いた光偏向器及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ技術を用いたマイクロアクチュエータの開発が盛んである。例えば、一対の弾性支持部（トーションバー）でねじり回動可能に支持されたミラーを備えた光偏向器は、簡便な構成で画像表示装置を形成することが可能なデバイスとして開発が進んでいる。
【０００３】
近時のミラーの大面積化に伴い、ミラーの慣性モーメントが増大しつつあり、これによる駆動トルクが上昇するという問題がある。特許文献１には、ミラーの裏面に肉抜き部を設けた光走査装置の構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３７８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているようにミラーの裏面に肉抜き部を設けた場合には、確かに慣性モーメントが低減されるものの、ミラーの裏面に磁石、コイル、センサ等の素子を配置することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、反射面を備える可動板の有効面積を確保しつつ、可動板の慣性モーメントを低減させた光偏向器及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の光偏向器は、反射面と側面を備える可動板と、所定の軸の周りに可動板を回動可能に支持する支持部とを有し、可動板の側面が、軸に向かって窪んでいる。
【０００８】
上記構成によれば、可動板の側面が軸に向かって窪んでいることから、慣性モーメントが低減される。ここで、可動板の側面は可動板の外縁に相当することから、可動板の内側に比べて、回転軸からの距離が遠いといえる。慣性モーメントは、その物体の微小部分の質量と、その部分の軸からの距離の２乗との積の総和であることから、窪みを回転軸から離れた可動板の側面に設けることにより、同一質量で可動板の表面又は裏面に窪みが設けられた可動板と比較して、慣性モーメントは格段と小さくなる。また、可動板の表面又は裏面に窪みを設けないことにより、可動板の表面又は裏面は、反射面や他の素子の搭載面として最大限に利用可能となる。
【０００９】
好ましくは、可動板の側面に、所定の結晶面が現われている。これにより、可動板の側面形状が高精度に制御可能となり、可動板の慣性モーメントの低減量の明確化に繋がることから、可動板の回動動作が精度良く制御可能となる。
【００１０】
好ましくは、可動板の側面は、支持部との連結部を有しており、連結部付近の角部は、軸に向かって窪んでいる部分に形成された凸部を有する。このように、可動板と支持部との連結部における可動板の側面については、窪ませないようにすることにより、連結部への応力集中による支持部の破損が防止される。また、この連結部は、回転軸からの距離が近いことから、この部位において窪みが形成されなくても、回転モーメントの低減効果にそれほど影響はない。
【００１１】
また、可動板の側面は、支持部との連結部を有しており、連結部付近の角部は、軸に垂直な方向に窪んでいる部分に形成された凸部を有するようにしてもよい。このように、可動板と支持部との連結部における可動板の側面については、窪ませないようにすることにより、連結部への応力集中による支持部の破損が防止される。また、この連結部は、回転軸からの距離が近いことから、この部位において窪みが形成されなくても、回転モーメントの低減効果にそれほど影響はない。
【００１２】
可動板の厚さをａとし、可動板の反射面の外形寸法をｂとした場合に、ａ／ｂが０．０１以上１．４以下である。１．４以下としたのは、横方向への貫通を防止し、ミラー面を確保するためである。０．０１以上としたのは、可動板の側面の窪みによる、可動板の慣性モーメントの低減効果を得るためである。
【００１３】
さらに、上記の目的を達成するため、本発明の光偏向器の製造方法は、基板の両面に所定のパターンをもつマスクを形成する工程と、マスクを用いて基板を両面からエッチングして、可動板、及び可動板を両側から支持する支持部を形成する工程と、を有し、可動板及び支持部を形成する工程において、ウェットエッチングを用いて基板をオーバーエッチングすることにより、少なくとも可動板となる部位における基板の側面を窪ませる。
【００１４】
上記構成によれば、ウェットエッチングを用いて基板をオーバーエッチングして、少なくとも可動板となる部位における基板の側面を窪ませることにより、製造プロセスを追加することなく、可動板の慣性モーメントを低減させた可動板が製造される。
【００１５】
好ましくは、基板の両面に所定のパターンをもつマスクを形成する工程において、可動板に対応する第１マスクパターンと、支持部に対応する第２マスクパターンと、可動板と支持部との連結部の断面積が他の部位に比べて小さくなることを防止するための補正マスクパターンとを有するマスクを形成する。これにより、連結部における支持部の断面積が一定値以上に確保される。
【００１６】
好ましくは、基板の両面に所定のパターンをもつマスクを形成する工程において、可動板に対応する第１マスクパターンと、支持部に対応する第２マスクパターンと、可動板と支持部との連結部に対応し、かつ第２マスクパターンより幅の広い補正マスクパターンとを有するマスクを形成する。これにより、連結部における支持部の断面積が一定値以上に確保される。
【００１７】
また、前記可動板及び前記支持部を形成する工程の後に、前記基板に等方性エッチングを施すことにより、前記基板の所定の結晶面の稜線部に丸みをつける工程を有することが望ましい。
これにより、前記可動板及び前記支持部を形成する工程における異方性エッチングによって基板に生じた結晶面の稜線部に丸みを付けることができるので、稜線部への応力集中を緩和することができる。特に、可動板と支持部の連結部位への応力集中による破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る光偏向器の平面図である。
【図２】図１のII-II線の断面図である。
【図３】可動板の詳細な構成を示す断面図である。
【図４】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図６】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図７】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図８】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図９】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図１０】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図１１】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図１２】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図１３】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図１４】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図１５】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図１６】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図１７】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図１８】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図１９】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図２０】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図２１】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図２２】第１実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図２３】第２実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図２４】第２実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図２５】第２実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図２６】第２実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図２７】第２実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図２８】第２実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図２９】第２実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す工程断面図である。
【図３０】第３実施形態に係る、光偏向器を用いた表示装置の概略構成図である。
【図３１】図３１（Ａ）は、第４実施形態による光偏向器１の概略構成を示す上面図、図３１（Ｂ）は、図３１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図３２】第４実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す図である。
【図３３】第４実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す図である。
【図３４】第４実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す図である。
【図３５】第４実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す図である。
【図３６】第４実施形態に係る光偏向器の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る光偏向器の構成を示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【００２０】
光偏向器１は、可動板１１と、支持枠１２と、可動板１１を支持枠１２に対してねじり回動可能に支持する一対の弾性支持部１３とを有する。可動板１１、支持枠１２、及び弾性支持部１３は、例えば、シリコン基板をエッチング加工することにより一体形成される。可動板１１の表面には、反射膜２１が形成されている。これにより、可動板１１及び反射膜２１からなるミラー２が構成される。
【００２１】
また、可動板１１の裏面には、不図示の接着剤を介して磁石２２が接合されている。磁石２２は、可動板１１を平面視したときに、可動板１１の回転中心軸である軸線Ｘに直交する方向に磁化されている。すなわち、磁石２２は、軸線Ｘを介して対向する互いに極性の異なる一対の磁極を有している。支持枠１２は、ホルダ５０に接合されており、ホルダ５０上には、可動板１１を駆動させるためのコイル５１が配置されている。
【００２２】
上記の振動ミラー１では、周期的に変化する電流（交流）がコイル５１に供給される。これにより、コイル５１は上方（可動板１１側）に向く磁界と、下方に向く磁界とを交互に発生させる。これにより、コイル５１に対し磁石２２の一対の磁極のうち一方の磁極が接近し他方の磁極が離間するようにして、弾性支持部１３を捩れ変形させながら、可動板１１がＸ軸回りに回動させられる。
【００２３】
図２では、磁石２２とコイル５１間の電磁力を利用した駆動方式の振動ミラーを示している。しかしながら、本発明は、静電引力を利用した方式や、圧電素子を利用した方式を採用してもよい。例えば、静電引力を利用した方式の場合には、磁石２２は不要であり、コイル５１の代わりに可動板１１に対向する１つ又は複数の電極が設置される。そして、可動板１１と電極との間に周期的に変化する交流電圧を印加することにより、可動板１１と電極との間に静電引力を作用させて、弾性支持部１３を捩れ変形させながら、可動板１１をＸ軸回りに回動させる。
【００２４】
図３は、可動板１１の詳細な構成を示す断面図である。
図３に示すように、本実施形態では、可動板１１の側面１４が、回転軸Ｘ側に窪んでいる。具体的には、主面が（１００）面のＳｉウェハを用いて可動板１１を形成した場合には、可動板１１の側面１４は、Ｓｉの（１１１）面で構成される。Ｓｉの（１１１）面と主面とのなす角度θは、５４．７３°である。
【００２５】
上記構成によれば、可動板１１の側面１４が軸に向かってに窪んでいることから、慣性モーメントが低減される。ここで、可動板１１の外縁となる側面１４は、可動板１１の内側に比べて、回転軸Ｘからの距離が遠いといえる。慣性モーメントは、その物体の微小部分の質量と、その部分の軸からの距離の２乗との積の総和であることから、窪みを回転軸Ｘから離れた可動板１１の側面１４に設けることにより、同一質量で可動板１１の表面又は裏面に窪みが設けられた場合と比較して、慣性モーメントは格段と小さくなる。また、可動板１１の表面又は裏面に窪みを設けないことにより、可動板１１の表面又は裏面は、反射面や他の素子の搭載面として最大限に利用可能となる。図２に示すように、例えば、この可動板１１の裏面に磁石２２が固定される。
【００２６】
ここで、可動板の厚さをａとし、可動板の反射面の外形寸法をｂとした場合に、ａ／ｂが０．０１以上１．４以下であることが好ましい。ａ／ｂを１．４以下としたのは、横方向への貫通を防いでミラー面を確保するためには、ａ／ｂが１．４以下である必要があるからである。例えば、ミラーの外形寸法ｂ、厚さａのとき、横方向へのエッチング量をｃとし、θを５４．７３°とする。このとき、横方向の貫通を防ぐためには、下記式（１）の条件を満たす必要があり、また、図３に示すようにｃは下記式（２）で示される。下記式（１）が成立する。下記式（１）及び（２）により、下記式（３）に示すように、ａ／ｂは１．４以下となる。
ｂ≧２ｃ  （１）
（ａ／２）／ｃ＝ｔａｎ５４．７３  （２）
ａ／ｂ≦１．４  （３）
【００２７】
ａ／ｂを０．０１以上としたのは、このような寸法の可動板の側面を窪ませることにより、可動板の慣性モーメントの低減効果が大きくなるからである。例えば、厚さａ＝１５０μｍ、外形寸法ｂ＝２０００μｍのミラーにおいて、側面が窪んでいない可動板を比較例とし、側面に（１１１）面が現われて窪んでいる可動板を実施例とする。上記の条件で慣性モーメントをシミュレーションした結果、比較例の慣性モーメントが２．９７×１０-13ｋｇｍ2であったのに対し、本実施例の慣性モーメントは２．４０×１０-13ｋｇｍ2であった。この結果、（実施例の慣性モーメント／比較例の慣性モーメント）×１００＝８１％となり、慣性モーメントが約２０％減少することが確認された。
【００２８】
次に、上記の本実施形態に係る光偏向器１の製造方法について、図４〜図１８を参照して説明する。
【００２９】
図４に示すように、例えば、シリコンからなる基板１０を用意する。そして、図５に示すように、熱酸化により、基板１０の両面に酸化シリコンからなるマスク３１,３２を形成する。
【００３０】
次に、図６に示すように、基板１０の表面側のマスク３１上にレジスト４１を形成する。レジストは、ポジ型であってもネガ型であってもよい。そして、続いて、図７に示すように、基板１０の裏面側のマスク３２上にレジスト４２を形成する。
【００３１】
次に、図８に示すように、基板１０の裏面側のレジスト４２を露光及び現像して、レジスト４２に所定の開口パターンＰ２を形成する。開口パターンＰ２は、例えば、可動板１１、支持枠１２、弾性支持部１３以外の領域を開口するパターンである。
【００３２】
次に、図９に示すように、レジスト４２をマスクとして裏面側のマスク３２をエッチングする。これにより、レジスト４２の開口パターンＰ２が、マスク３２に転写される。マスク３２のエッチングには、例えばバッファードフッ酸（ＢＨＦ）が用いられる。
【００３３】
次に、図１０に示すように、基板両面のレジスト４１，４２を除去する。レジスト４１，４２の除去には、硫酸洗浄又はアッシングが用いられる。
【００３４】
次に、図１１に示すように、基板１０の裏面側に再度、レジスト４３を形成する。さらに、図１２に示すように、基板１０の表面側に再度、レジスト４４を形成する。
【００３５】
次に、図１３に示すように、基板１０の表面側のレジスト４４を露光及び現像して、レジスト４４に所定の開口パターンＰ１を形成する。開口パターンＰ１は、例えば、開口パターンＰ２と同一のパターンとする。
【００３６】
次に、図１４に示すように、レジスト４４をマスクとして表面側のマスク３１をエッチングする。これにより、レジスト４４の開口パターンＰ１が、マスク３１に転写される。マスク３１のエッチングには、例えばバッファードフッ酸（ＢＨＦ）が用いられる。
【００３７】
次に、図１５に示すように、基板両面のレジスト４３，４４を除去する。レジスト４３，４４の除去には、硫酸洗浄又はアッシングが用いられる。
【００３８】
次に、図１６に示すように、マスク３１，３２を用いて、基板１０をエッチングする。これにより、基板１０に貫通孔が形成されて、可動板１１、支持枠１２、弾性支持部１３のパターンが形成される。基板１０のエッチングには、例えば、ＫＯＨを用いたウェットエッチングを用いる。
【００３９】
次に、図１７に示すように、マスク３１，３２を除去した後、さらに、基板１０の表面に金属膜を成膜しパターニングすることにより、可動板１１上に反射膜２１を形成する。金属膜の成膜方法としては、真空蒸着、スパッタリング、電気メッキ、無電解メッキ、金属箔の接合等が挙げられる。なお、マスク３１及びマスク３２を除去せずに、残しておいてもよい。
【００４０】
次に、図１８に示すように、可動板１１の裏面に、図示しない接着剤を介して磁石２２
を固定する。
【００４１】
以降の工程としては、このようにして一枚の基板を用いて作製された可動板１１、支持枠１２、弾性支持部１３を含む構造体を、ホルダ５０に取り付けることにより、光偏向器１が製造される。
【００４２】
以上が本実施形態に係る光偏向器１の製造方法の全体的な製造工程であるが、以下では、可動板１１の側面１１ａを窪ませる方法の詳細について、図１９〜図２２を参照して説明する。図１９〜図２２において、（Ａ）は基板１０の断面図であり、（Ｂ）は基板１０の表面図である。
【００４３】
図１９は、基板１０の表裏面に、所望のパターンのマスク３１及びマスク３２を形成した後の断面図及び表面図である。図１９（Ａ）の断面図は、図１５に対応する。以下の説明では、例えば主面が（１００）面のＳｉウェハからなる基板１０を用いる場合である。
図２０に示すように、基板１０にＫＯＨを用いたウェットエッチングを施すと、基板１０の両面からエッチングが進行し始める。ウェットエッチングを用いた場合には、例えば、開口パターンＰ１，Ｐ２に露出した基板１０の部位は、テーパー状にエッチングされる。
【００４４】
図２１に示すように、基板１０の表面からのエッチングにより形成された孔と、基板１０の裏面からのエッチングにより形成された孔の底同士が接触することにより、基板１０を貫通する１つの孔が形成される。このとき、ＫＯＨなどのウェットエッチングでは、Ｓｉの結晶面方位（１１１）面がエッチングストッパとして機能するため、表面との角度θ＝５４．７３°の面で構成された側面形状が自動的に形成される。図２１に示すように、通常、ウェットエッチングで基板１０を加工した場合には、基板１０の側面１４ａは，軸とは反対に向かって凸状に形成される。
【００４５】
本実施形態では、図２２に示すように、基板１０をオーバーエッチングして、ミラーの反射面の有効面積を保ったまま、基板１０の側面を内側の（１１１）面までエッチングする。これにより、図２２に示すように、軸に向かって窪んだ側面１４が得られる。この側面１４は、ウェットエッチング液の温度、濃度、エッチング時間を管理することによって自動的に形成される。
【００４６】
上記の本実施形態に係る光偏向器１では、可動板１１の側面１４が窪んでいることにより、同一質量で可動板１１の表面又は裏面に窪みが設けられた場合と比較して、大きな慣性モーメントの低減効果が得られる。また、可動板１１の表面又は裏面に窪みを設けないことにより、可動板１１の表面又は裏面は、反射面や他の素子の搭載面として最大限に利用可能となる。
【００４７】
このように、ミラー２の有効面積を変えることなく、ミラー２の慣性モーメントを減少できることから、回動時にばね（弾性支持部１３）にかかる応力を小さくすることができ、弾性支持部１３の破損を防止することができる。
【００４８】
また、慣性モーメントの減少により、同じ共振周波数を実現する弾性支持部１３の長さを短くでき、小型化を図ることができるとともに、駆動周波数付近での捻り以外のモードの出現を抑えることができる。また、大偏向角を実現することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態に係る光偏向器１の製造方法によれば、ウェットエッチングを用いて基板１０をオーバーエッチングして、少なくとも可動板１１となる部位における基板１０の側面を窪ませることにより、製造プロセスを追加することなく、慣性モーメントを低減させた可動板１１を製造することができる。
【００５０】
さらに、上記のようにして基板１０にウェットエッチングを施した後に、基板１０に等方性エッチングを施し、基板１０の結晶面の稜線部に丸みをつけるようにしてもよい。基板１０にウェットエッチング（異方性エッチング）を施すことにより出現する（１１１）面は、隣り合う面同士のなす角度が１０９．４７°になるように形成される。可動板１１と支持枠１２の連結部位においては、この角部（稜線部）に応力集中が生じることにより連結部位が破損する恐れがある。基板１０に等方性エッチングを施すことにより、この角部に丸みを付けることができるので、角部への応力集中を緩和することができる。これにより、応力集中による可動板１１と支持枠１２の連結部位の破損を防止することができる。
【００５１】
なお、基板１０に等方性エッチングを施す場合には、等方性エッチングによる基板１０全体の縮小を調整するため、予め、ウェットエッチングの際に、可動板１１、支持枠１２、弾性支持部１３の各パターンが少し大きめに形成されるようにマスク３１，３２を調整しておくことが望ましい。
【００５２】
（第２実施形態）
基板１０のウェットエッチングにおいて、可動板１１に対応する部分と、弾性支持部１３に対応する部分の連結部は角部を有しており、この角部のエッチングが、他の領域におけるエッチングに比べて速く進行する場合がある。第２実施形態は、この角部における過剰なエッチングを防止することを企図したものである。
【００５３】
第２実施形態に係る光偏向器１及びその製造方法について、図２３〜図２８を参照して説明する。図２３〜図２８は、基板１０のエッチング工程における表面図である。
【００５４】
図２３に示すように、本実施形態では、基板１０の表面に可動板１１に対応する第１マスクパターン３１ａと、弾性支持部１３に対応する第２マスクパターン３１ｂと、可動板１１と弾性支持部１３の連結部の回転軸に垂直な断面積が他の部位に比べて小さくなることを防止するための補正マスクパターン３１ｃとを有するマスク３１を形成する。なお、基板１０の裏面側にも、表面側のマスク３１と同じパターンをもつマスク３２を形成する。図に示すように、補正マスクパターン３１ｃは、回転軸に直交する方向の幅が第２マスクパターン３１ｂよりも広く、第１マスクパターン３１ａよりも狭く形成されている。
【００５５】
図２４は、可動板および弾性支持部の連結部におけるマスクの拡大図であり、図２５は、マスク３１下における基板の拡大表面図である。図２６〜図２８は、エッチングの進行に伴う基板１０の連結部の拡大図であり、図２６はエッチングの開始時、図２７はエッチングによる基板貫通時、図２８はオーバーエッチング後の状態を示している。
【００５６】
図２９（Ａ）は、図２８のＡ−Ａ断面を示している。また、図２９（Ｂ）は、図２９（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示している。すなわち、図２９（Ｂ）は、図２８が示す平面と平行な断面を示している。また、図２９（Ｃ）は、図２８のＣ−Ｃ断面を示している。図２２に示したように、基板１０をオーバーエッチングすることにより軸に向かって窪んだ側面１４が形成されるが、補正マスクパターン３１ｃを設けてエッチングを行うことにより、図２９（Ａ）、２９（Ｂ）、２９（Ｃ）に示すように、側面１４は軸に向かって窪みつつも、可動板１１と弾性支持部１３の連結部１９付近の角部１５においては、その窪みの中に凸部１６が形成される。
【００５７】
このように、予め補正マスクパターン３１ｃを設けておくことにより、可動板１１と弾性支持部１３との連結部１９の断面積が他の部位に比べて小さくなることを防止することができる。したがって、慣性モーメントを低減しつつ、弾性支持部１３の剛性を維持することができる。なお、凸部１６には、シリコンの（１１１）面の他、エッチング条件や補正マスクパターン３１ｃの形状によって（１１０）面、（１００）面、（２１２）面、（３３１）面、（３１１）面、（１３１）面、（４１１）面、（１４１）面等が出現する場合もある。また、これらと等価な面が出現する場合もある。
【００５８】
以上のように、可動板１１と弾性支持部１３の連結部１９付近の角部１５に補正マスクパターン３１ｃを備えるマスク３１を形成することにより、角部１５のエッチングが他の部位に比べて速く進行しても、可動板１１と弾性支持部１３の連結部１９の断面積を確保することができる。また、補正マスクパターン３１ｃを設けることにより、基板１０の側面１４は軸に向かって窪みつつも、連結部１９においてはその窪みの中に凸部１６が形成されることから、連結部１９への応力集中を抑制でき、これによる弾性支持部１３の破損が防止される。また、この連結部１９は、回転軸からの距離が近いことから、連結部１９が軸に向かって窪んでいなくても、回転モーメントの低減効果にそれほど影響はない。
【００５９】
（第３実施形態）
本実施形態に係る光偏向器１の応用例として、投射型の表示装置を説明する。図３０は、投射型の表示装置の概略構成を示す図である。図３０に示す光走査装置は、水平走査ミラーとして図１に示す光偏向器１を用いている。
【００６０】
図３０に示す光走査装置は、光偏向器１の他に、レーザ光源１０１と、ダイクロイックミラー１０２と、フォトダイオード１０３と、垂直ミラー１０４とを備える。
【００６１】
レーザ光源１０１は、赤色レーザ光を出射する赤色レーザ光源１０１Ｒと、青色レーザ光を出射する青色レーザ光源１０１Ｂと、緑色レーザ光を出射する緑色レーザ光源１０１Ｇとを有する。ただし、２色以下又は４色以上のレーザ光源を用いてもよい。
【００６２】
ダイクロイックミラー１０２は、赤色レーザ光源１０１Ｒからの赤色レーザ光を反射するダイクロイックミラー１０２Ｒと、青色レーザ光を反射し赤色レーザ光を透過させるダイクロイックミラー１０２Ｂと、緑色レーザ光を反射し青色レーザ光及び赤色レーザ光を透過させるダイクロイックミラー１０２Ｇとを有する。この３種のダイクロイックミラー１０２により、赤色レーザ光、青色レーザ光、及び緑色レーザ光の合成光が振動ミラー１に入射する。
【００６３】
フォトダイオード１０３は、各ダイクロイックミラー１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂに反射されずに透過した赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光の光量を検出する。
【００６４】
光偏向器１は、ダイクロイックミラー１０２から送られたレーザ光を水平方向（軸線Ｘの垂直方向）に走査する。光偏向器１は、上述したように、ＭＥＭＳにより形成された、共振型ミラーである。
【００６５】
垂直ミラー１０４は、光偏向器１により反射されたレーザ光を垂直方向に走査する。垂直ミラー１０４は、例えば、ガルバノミラーにより構成される。ガルバノミラーとはミラーに軸を付け、電気振動に応じてミラーの回動角を変えられるようにした偏向器である。光偏向器１によるレーザ光の水平走査、及び垂直ミラー１０４によるレーザ光の垂直走査により画像が表示される。
【００６６】
本実施形態に係る光走査装置は、上記のレーザ光源１０１、振動ミラー１、垂直ミラー１０４の駆動制御系として、さらに、レーザ光源１０１を駆動するレーザ駆動手段１１０と、光偏向器１を駆動する水平ミラー駆動手段１１１と、垂直ミラー１０４を駆動する垂直ミラー駆動手段１１２と、全体の動作の制御を担う制御手段１１３と、記憶手段１１４とを有する。
【００６７】
制御手段１１３は、パーソナルコンピュータや携帯電話等の各種の映像ソース１１５から送られた画像情報に基づいて、これらの画像を表示すべく、レーザ駆動手段１１０、水平ミラー駆動手段１１１、垂直ミラー駆動手段１１２の動作を制御する。
【００６８】
記憶手段１１４は、例えば、各種のプログラムを収納するＲＯＭと、変数等を収納するＲＡＭと、不揮発性メモリとにより構成される。
【００６９】
本実施形態に係る光偏向器１を表示装置に適用することにより、表示性能の良好な表示装置を実現できる。
【００７０】
（第４実施形態）
図３１（Ａ）は、第４実施形態による光偏向器１の概略構成を示す上面図、図３１（Ｂ）は、図３１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。ただし、図３１（Ｂ）は、光偏向器１の支持枠１２、及び弾性支持部１７のみを示している。図に示すように、本実施形態では、各々の弾性支持部１７は２本の棒１７ａで形成されている。棒１７ａは断面が平行四辺形であり、上面側に向かうに従って２本の棒１７ａの間隔が広がるように配置されている。また、ここでは図中θ＝５４．７３°である。
【００７１】
第４実施形態による光偏向器１の製造方法について図３２、３３を用いて説明する。図３２、３３は、図３１（Ｂ）と同様の断面を示している。まず、基板１０の表裏面に、可動板１１、支持枠１２、及び弾性支持部１７に対応するパターンのエッチング用マスクを形成する。図３２には、支持枠１２に対応するマスクパターン３１ｇと弾性支持部１７に対応するマスクパターン３１ｂが示されている。
【００７２】
次に、基板１０にＫＯＨを用いたウェットエッチングを施す。基板１０の表裏面からのエッチングにより形成されたそれぞれの孔が繋がることにより、基板１０を貫通する１つの孔が形成される。ＫＯＨなどのウェットエッチングでは、Ｓｉの結晶面方位（１１１）面がエッチングストッパとして機能するため、表面との角度θ＝５４．７３°の面で構成された側面形状が自動的に形成される。図３３に示すように、支持枠１２の側面１４ｂは、軸とは反対に向かって凸状に形成されている。また、弾性支持部１７の棒１７ａの外側の側面１４ｃは、基板１０の表面側に凸部が残されている。弾性支持部１７の棒１７ａの内側の側面１４ｄは、基板１０の裏面側に凸部が残され、２本の棒１７ａの間はまだ貫通していない状態である。このように、基板１０の表裏面に形成されたマスクパターンに従って、エッチングにより孔が形成される。
【００７３】
さらに、基板１０をオーバーエッチングして、基板１０の側面を内側の（１１１）面までエッチングすると、図３１（ｂ）に示すように、支持枠１２の側面１４ｂは軸に向かって窪んだ状態となる。また、棒１７ａの外側の側面１４ｃと内側の側面１４ｄの凸部もエッチングされ、２本の棒１７ａの間が貫通する。
【００７４】
また、第２実施形態と同様に、可動板１１と弾性支持部１７の２本の棒１７ａとの連結部の断面積が他の部位に比べて小さくなることを防止するための補正マスクパターンを含むエッチング用マスクを形成してエッチングを行ってもよい。図３４（Ａ）は、基板１０の表面の補正マスクパターンを含むマスクパターンを示す図、図３４（Ｂ）は、基板１０の裏面の補正マスクパターンを含むマスクパターンを示す図である。なお、図３４（Ａ）、（Ｂ）は、可動板１１と弾性支持部１７の２本の棒１７ａの連結部１９の周辺のみを拡大して示している。基板１０の表面に設けられた補正マスクパターン３１ｄは、連結部１９付近の内側の角部１５ａに対応する領域に設けられている。基板１０の表面に設けられた補正マスクパターン３１ｅは、連結部１９付近の外側の角部１５ｂに対応する領域に設けられている。基板１０の裏面に設けられた補正マスクパターン３１ｆは、連結部１９付近の外側の角部１５ｂに対応する領域に設けられている。補正マスクパターン３１ｄ、３１ｅ、３１ｆは、それぞれ矩形形状であるが、縦横の辺の長さの比は異なっている。
【００７５】
図３４(Ａ)，(Ｂ)に示すような補正マスクパターン３１ｄ、３１ｅ、３１ｆを設けて基板１０をオーバーエッチングした状態を図３５に示す。図３５は図３１（Ｂ）と同様の断面を示している。図３５に示すように、弾性支持部１７の２本の棒１７ａの外側の側面１４ｃの裏面側と、弾性支持部１７の２本の棒１７ａの内側の側面１４ｄの表面側に凸部１８が形成される。また、図３６は、図３１（Ａ）のＣ−Ｃ断面を示している。図３６に示すように、可動板１１の側面１４は、回転軸（図３１のＸ軸）に垂直な軸（Ｙ軸）に向かって窪みつつも、可動板１１と弾性支持部１７の２本の棒１７ａとの連結部１９付近の角部１５においては、その窪みの中に凸部１６が形成される。
【００７６】
このように、予め補正マスクパターン３１ｄ、３１ｅ、３１ｆを設けておくことにより、可動板１１と弾性支持部１７の２本の棒１７ａとの連結部１９の断面積が他の部位に比べて小さくなることを防止することができる。したがって、慣性モーメントを低減しつつ、弾性支持部１７の剛性を維持することができる。なお、凸部１８には、シリコンの（１１１）面の他、エッチング条件や補正マスクパターン３１ｃの形状によって（１１０）面、（１００）面、（２１２）面、（３３１）面、（３１１）面、（１３１）面、（４１１）面、（１４１）面等が出現する場合もある。また、これらと等価な面が出現する場合もある。
【００７７】
以上のように、可動板１１と、弾性支持部１７の２本の棒１７ａとの連結部１９付近の角部１５に補正マスクパターン３１ｄ、３１ｅ、３１ｆを備えるマスクを形成して基板１０をエッチングすることにより、連結部１９付近の角部１５のエッチングが他の部位に比べて速く進行しても、可動板１１と棒１７ａとの連結部１９の断面積を確保することができる。また、補正マスクパターン３１ｄ、３１ｅ、３１ｆを設けることにより、基板１０の側面１４は軸に向かって窪みつつも、連結部１９においては凸部１８が形成されることから、連結部１９への応力集中を抑制でき、これによる弾性支持部１７の破損が防止される。また、この連結部１９は、回転軸からの距離が近いことから、連結部１９が軸に向かって窪んでいなくても、回転モーメントの低減効果にそれほど影響はない。
【００７８】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、可動板１１は円形以外の多角形でもよい。また、本実施形態では、１次元１自由度で駆動するタイプの可動板１１を例示したが、２次元に駆動するタイプの可動板１１であってもよく、また、１次元２自由度で駆動するタイプの可動板１１であってもよい。２次元に駆動するタイプの振動ミラーを用いた場合には、垂直ミラー１０４は不要である。
また、光偏向器１は、表示装置以外にもレーザプリンタ等に適用可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１…光偏向器、２…ミラー、１０…基板、１１…可動板、１２…支持枠、１３，１７…弾性支持部、１４…側面、１５，１５ａ，１５ｂ…角部、１６，１８…凸部、棒１７ａ、連結部１９、５０…ホルダ、２１…反射膜、２２…磁石、３１，３２…マスク、４１，４２，４３，４４…レジスト、５０…ホルダ、５１…コイル、１００…表示装置、１０１…レーザ光源、１０１Ｒ…赤色レーザ光源、１０１Ｇ…緑色レーザ光源、１０１Ｂ…青色レーザ光源、１０２，１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ…ダイクロイックミラー、１０３，１０３Ｒ，１０３Ｇ，１０３Ｂ…フォトダイオード、１０４…垂直ミラー、１１０…レーザ駆動手段、１１１…水平ミラー駆動手段、１１２…垂直ミラー駆動手段、１１３…制御手段、１１４…記憶手段、１１５…映像ソース、Ｐ１、Ｐ２…開口パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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